经过这一次试探，靖江王发现蒙古兵并不仅仅是谨慎，而是猥琐，决定尽快组织攻城。

第二天凌晨，明军以河西步兵守大营，辽东步兵在骑兵的掩护下顺利攻入巴里城。

城内察合台守军并不多，见大势已去，赶紧逃往城西和骑兵主力会合，一同西撤。

随后明军的进展很不顺利。

五月二十日，靖江王带领大军继续西进二百里，察合台汗国始终不派主力和明军决战。

由于骑兵太少，明军也不敢贸然寻找蒙古骑兵作战。

同时，随着明军后方的补给线越来越长，盛凡的后勤部队时而不时地受到蒙古小股骑兵的骚扰。

明军在天山以北一时进入僵局。

到了五月底，曹楚材劝靖江王回师巴里城，沿途丢弃了一些前期缴获，甚至是一些品质不高的军马，引诱蒙古骑兵追击。

察合台军见状，果然进行了追击。但是他们前期吃过不少亏，并未过分靠近，放任明军顺利回到巴里城。

六月一日，察合台军又来了一批援军，加起来大约有一万五、六千人，把明军围困在巴里城。

曹楚材倒也不慌，让明军将在城内缴获的五十多辆大车，进行简单改装，又从盛宣的步兵营和河西步兵中又抽出三百人，勉强组成了一个车兵营，准备用于突围。

两天后，明军开始东撤。

蒙古骑兵却主动让出大路，好像很怕明军的样子，看起来就像一群狼倒退着给羊群让路。